• No results found

Assessing the effectiveness of conservation measures : resolving the "wicked" problem of the Steller sea lion

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2020

Share "Assessing the effectiveness of conservation measures : resolving the "wicked" problem of the Steller sea lion"

Copied!
40
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

Assessing

 

the

 

effectiveness

 

of

 

conservation

 

measures:

 

resolving

 

the

 

“wicked”

 

problem

 

of

 

the

 

Steller

 

sea

 

lion

 

I.L.

 

Boyd

 

Sea  Mammal  Research  Unit,  Scottish  Oceans  Institute,  University  of  St  Andrews, St Andrews KY16 8LB, UK. ilb@st‐andrews.ac.uk 

 

Abstract 

“Wicked” problems are those that are complex and that change when  solutions are applied. Many conflicts in conservation fall in to this category.  The study approached the problem of how to constrain the apparent 

wickedness of a problem in the conservation management of a species by  using simple empirical indicators to carry out iterative assessment of the risk  to a population and to document how this risk evolves in relation to the  addition of new data and the implementation of management actions. Effects  of high levels of uncertainty within data and also concerning population  structure were examined through stochastic simulation and by exploration of  scenarios. Historical trends in the example used, the Steller sea lion, showed  rapid declines in abundance in some regions during the 1980s. The current  total population is 130,000‐150,000 Steller sea lions through Alaska and British  Columbia and this number has been stable since about 1990 in spite of 

regional differences in population dynamics. Regional differences in the  sequence of changes in the number of pups and non‐pups, suggested that an  internal re‐distribution of juveniles could have happened between 1980 and  1990. Current productivity also appears close to the long term mean. 

Stochastic population projection using various scenarios showed that, based  upon this history, the risk of extinction for the population has declined and is  below reasonable thresholds for considering the population to be endangered.  The trends in risk suggest that management actions taken since 1990 have  probably been effective. Consequently, the conservation management  objectives for the Steller sea lion are probably being met. The approach  provides a mechanism, based upon experience and scenario analysis, for  exploring future policy options and may help to constrain the debate amongst  stakeholders about the cost‐benefit trade‐offs associated with different 

(2)

Introduction   

Conservation management can be costly both in terms of the direct costs of  implementation and also because of opportunity costs to social and economic  objectives that may be seen to conflict with conservation objectives. Some  problems of conservation management can also be described as “wicked”  (Jentoft and Chuenpagdee, 2009), in the sense that they are complex, difficult  to define and delineate, they have a tendency to reappear and are therefore  unconstrained and they tend to change in response to a solution. This is a  common feature of problems that lie at the boundary between sociology and  biology (Miller, 1993; Goldsmith, 1969). In order to deal with this and to  potentially constrain the apparent wickedness of these types of problem, or to  “tame” them,  it  is important to  assess  the extent  to which  conservation  management is meeting objectives and to proceed as much as possible on the  basis of  the available information rather than on  supposition built  upon  poorly  tested  assumptions,  or  partial  information.  A  challenge  for  conservation  biology  is  to  define  clear  objectives  and  to  synthesise  and  simplify the problem of assessing whether conservation objectives are being  met. However, in the case of species conservation, the magnitude of this  challenge is exacerbated by factors such as the presence of high levels of  uncertainty  in  data,  the  presence  of  natural  variability  in  background  environmental conditions that could be a major contributor to population  trajectories  and  slow  population  response  as  may  be  the  case  when  considering long‐lived species with low intrinsic rates of increase. These types  of issues are emerging as challenges to the IUCN Red List criteria used to  assess the conservation status of species (Freeman, 2008; Godfrey and Godley,  2008). The present study uses the Steller sea lion (Eumetopias jubatus) as an  example of such a problem.  

 

(3)

responsible agency, to develop and implement a recovery plan for the Steller  sea lion. 

 

The presence of the largest commercial fishery in the United States, when  measured by volume, mainly for walley pollock (Theragra chalcogramma,    http://www.nmfs.noaa.gov/fishwatch/species/walleye_pollock.htm),  that  is  broadly spatially coincident with some locations where declines have taken  place  has  added  complexity  to  the  management  of  the  Steller  sea  lion  populations. Evidence for an indirect effect of fishing is difficult to find (e.g.  National Research Council, 2003; Wolf and Mangel, 2008) and the consensus  at present suggests that the population is likely to be tracking a change in the  environmental carrying capacity that appears not to be driven by fishing  (Trites et al., 2006).  

 

Specific  criteria that  may  need  to  be addressed  when  managing wildlife  populations are to ensure that the population is maintained at a viable level;  that there is an appropriate response to any significant decline; and that the  historical range of the species should be maintained.  Some criteria may also  add  the  objective  of  managing  populations  to  be  functioning  parts  of  ecosystems. Two problems presented by these criteria, and illustrated by the  Steller  sea  lion,  are  the  underlying  assumption  of  a  stationary  carrying  capacity and the interpretation of historical distribution and abundance as the  target level for the species. This has led to the belief that “recovery plans” (e.g.  NMFS, 2008) can be created to counteract range contraction or declines in  abundance.  Some  situations,  such  as  deforestation,  lend  themselves  to  providing clear evidence of changing carrying capacity but in others, such as  the Steller sea lion, this is much less clear (Trites et al., 2006). Because of the  way in which conservation legislation is often framed, managers are left with  the unenviable task of operating without clear objectives. In the most difficult  cases they also have few tools for management other than to speculatively  reduce possible conflicts with anthropogenic factors, often setting up costly  and socially divisive conflicts. As in the case of the Steller sea lion, where  management  measures  have restricted  fisheries  activities, the  cost‐benefit  trade‐off of conservation measures can be highly uncertain. 

 

(4)

This  number  arises  if  one  sets  the  cut‐off  using  a  “genetically  effective  population size” of 1,000 animals (DeMaster et al., 2004). 

 

PVAs use current knowledge of past population dynamics as well as general  life‐history information to predict future trajectories. Although PVAs may be  broadly satisfactory for predicting extinction risks (Brook et al., 2000), these  predictions  may  be  sensitive  to  factors  such  as  spatial  and  temporal  correlation within the data structures (Melbourne and Hastings, 2008). To  date,  at  least eight  models have  been  developed for  Steller sea  lions to  examine extinction risk (York et al., 1996, 3 models; Gerber and VanBlaricom,  2001, 3 models; Winship and Trites, 2006; NMFS, 2008). All have produced  broadly  similar  predictions.  However,  the  existence  of  so  many  PVAs  suggests a need for ongoing tracking of extinction risks as a way of assessing  the performance of management measures against a consistent standard.   

The objectives of the present study were to develop a method for assessing  the performance of management against a background of high uncertainty  with the ultimate aim of helping focus decision making about management  upon robust principles. To achieve this, it was first necessary to collate, assess  and analyse the historical population data, a task that had surprisingly not  been done for Steller sea lions since the early 1990s (Trites and Larkin, 1996;  Loughlin et al., 1992). The analysis focussed upon survey estimates of the  number of Steller sea lions at rookeries and haulouts which is by far the  richest source of data about the Steller sea lion and for which there are  comparable range‐wide estimates. This was followed by stochastic simulation  of population futures based upon historical data (including its uncertainties)  associated with different periods in the management history of the population  to assess the risks to the population under different scenarios, to examine how  sensitive the risks are to the addition of new data and how well management  may have met its objectives.   

 

Methods   

Count data and definitions   

All data were obtained from the Alaska Fisheries Science Center Steller sea  lion  database  (http://www.afsc.noaa.gov/nmml/alaska/Steller  sea 

(5)

(sites where animals rest out of the water) or “rookeries” (where pupping  takes  place)  during  the  breeding  season.  This  is  because  the  historical  distinction appears to be somewhat arbitrary, e.g. Pitcher et al. (2007) decided  that any site having <50 pups was classified as a “haulout” rather than a  “rookery”.  

 

The  principal source  of data  about Steller sea  lions came from periodic  surveys of these sites. These data have been collected at the resolution of  individual  sites  but  had  previously  been  reported  at  various  scales  by  grouping sites into sub‐regions, trend sites, regions and stocks (e.g. York et  al., 1996). An important underlying feature of the present analysis is that it  was based upon the finest scale of data collection and included all count data,  not just the 6 range‐wide surveys (e.g. as used in the PVA in NMFS 2008).  This meant that the analytical approach was designed to cope with partial  coverage in some years and missing values for many sites.  Consequently the  need for aggregation of sites in to “trend” sites (Fritz et al., 2008) or by region  (Sease and Gudmundson, 2002; Pitcher et al., 2007; Fritz et al., 2008; Olesiuk,  2008)  was avoided.  Any  aggregation  of sites  was  based  upon  clustering  derived from congruence between the population dynamics shown by sites  (see Supplementary Information for details about the methods used to cluster  sites). However, the analysis aggregated sites across the EDPS and WDPS to  allow analysis with respect to the historical approaches to management which  have recognised these segments as distinct management unit. 

 

Although past studies have fitted population models to current count data  (e.g. York et al., 1996; Trites and Winship, 2006; Holmes et al., 2007), the  largely unknown and non‐stationary error structure within the count data  means that the capacity of the data to support these types of analyses is quite  limited. Consequently, the present study did not attempt to directly model the  population dynamics  of Steller sea lions but  it did produce  an index of  productivity called the “pup ratio”, which was the number of pups counted  as a proportion of the number of non‐pups counted. 

 

Observation error   

(6)

Table 1). Each method will have different levels of error and in most cases  these have not been quantified. 

 

Five general categories of processes were identified that will lead to error in  estimates of Steller sea lion abundance. The main processes leading to error in  observation are described in detail in the Supplementary information and  these include (1) incomplete coverage of the site; (2) variable capacity to  observe animals even if they are present; (3) variance due to the counter; (4)  dependency on the timing of the survey in relation to both the time of day  when it is carried out and the date in relation to the peak of the season; (5)  dependency upon the type of terrain. Many of these processes will interact  with one‐another and all will vary depending upon survey method. The  supplementary information evaluates the range of error associated with each  of the factors and these ranges were used to generate an estimate of the  overall uncertainty around the counts. This was achieved by assuming that all  sources of uncertainty were independent and by modifying each count using  a uniform distribution across the range of possible values for each source in  the Supplementary information (Table 1). 

 

Modelling future trends   

The objective was to predict the range of future population trends conditional  on past population trends and current population state. A four‐step approach  was adopted. Step 1 defined the process by which observations, in this case  actual counts of Steller sea lions at each site, represented as a set of state  vectors  xk  ,  where  denotes  a  particular  site,  were  translated  in  to  an 

equivalent set of state vectors nk representing the real state of the populations  at a particular site. As already described, this involved accounting for the  errors  within the data and building distributions of possible alternatives of xk.  It follows from this that  

 

=

=

=

k K k

k t

N

0

n

        1. 

Where Nt is the total population size in year t.   

Step 2 defined the potential distribution θ  of λ which is the proportional  change in the state of each successive element in the state vector nk . This  defines the historical trends in the population. Assuming exponential growth  or decay, the rate of population change (λ) was derived as follows: 

      nk,t =nk,t−τerτ       2. 

Where nk,t was the number of non‐pups or pups in the population at time t, nt‐τ  

(7)

years and r was the growth rate where λ = er. Both nk,t and nk,t‐τ  were measured  variables. The exponential rate of increase was derived as: 

 

ξ

τ

τ +

= ln(nk,t) ln(nk,t− )

r         3. 

In this case ξ was a random deviate defined by the standard deviation around  the principal eigenvalue of a Lefkovitch matrix representing pup, juvenile and  adult stages in the population and where the principal eigenvalue was equal  to  λ. The Weiner process described by Dennis et al. (1991) was used  to  estimate the value of ξ. This log‐linear relationship, together with uncertainty,  was used to interpolate the number of pups and non‐pups at each site for  years when surveys did not take place.  

 

Step 3 was the process by which the elements within the population state  vector at a site, nk,t, was updated to define scenarios for future population  trajectories. This used the distribution θn, where θ was subscripted by n,  because λ varied depending upon the size of the population at each site. Thus  the population at each site was  

  

n

k,t

=

f

(

n

k,t−τ

,

θ

nk,t

)

           4. 

In this case, τ was equal to unity in the projections. The value of λ, drawn  from the distribution θ (Equation 4) was selected to satisfy the condition of a  first order Markov process in which λk,tk,t−τατ, where α was a random variate 

drawn from a distribution defined by the direct observation of the  autocorrelation between values of λ at different values of τ. 

  

Step 4 involved aggregating the results for sites across different scales of  relevance to management and assessing the probability of recovery criteria  being met. 

 

Density limitation   

There was no direct information available about the carrying capacity.  However, it can be assumed that there are upper limits to the number of  Steller sea lions at particular sites, because of limits on space or because of  limits on the local environmental productivity. To allow for this type of limit  within the model, it was assumed that each site had an upper limit of 

population size drawn from the distribution of maximum observed values  across all sites. Since the population at many sites have only been measured  while they have been increasing, this approach will tend to produce a  conservative estimate of overall carrying capacity.  

 

(8)

 

Several  models  were  used  to  investigate  possible  future  trends  in  the  population and these are summarised in Table 1. Spatial correlation of sites  was included in Model 2 but not in Model 1. Both models were run on data  for the whole population and also separately for the Western and Eastern  distinct population segments (WDPS and EDPS respectively) (York et al.,  1996;  NMFS,  2008). Results from all these  combinations of  models were  investigated using data from the complete time series (a); from 1990 to the  present (b) and from 2000 to the present (c). These data sets in (b) and (c)  represent  two different  phases of  conservation management.  Before  1990  there were no conservation management measures; after 1990 measures to  reduce human impacts were introduced and after 2000 measures to reduce  possible indirect effects of fishing were expanded. Consequently, population  projection using data from 1990 and 2000 respectively assumed similar types  of management will be extended in to the future. 

 

[Table 1 here] 

  Results 

 

Data available   

The complete data set contained a sample of 7,175 counts of non‐pups and 906  counts  of  pups  at  individual  sites.  After  exclusion  of  data  outside  the  June/July  pupping  season  and  taking  averages  for  repeated  counting  at  individual sites within years, the total sample of site counts for non‐pups was  4,530 and 828 for pups. The total sample of sites from the region included  within the present analysis for non‐pups was 431 and the total number of  rookeries was 312. 

 

Observation errors   

(9)

proportion of non‐pups hauled out at sites during the breeding season. The  local conditions that drive these differences are not understood but all may  add significantly to the overall uncertainty around counts. 

 

[Figure 1 here]   

The overall effect of the procedure used to account for error and bias is shown  in Figure 2 for non‐pup counts. This shows how the true population is likely  to be distributed as a multiple of observed population. 

 

[Figure 2 here]   

Historical abundance   

The original interpolated counts across the whole population, together with  counts corrected for error and bias are shown in Figures 3a & 3d. Although  the  number  of  pup  and  non‐pup  Steller  sea  lions  counted  apparently  increased between 1960 and 1980, relatively few sites were surveyed through  this period so much of this increase could be caused by increased observation  effort. The total number of pups and non‐pups declined after 1980 even  though the observation effort, in terms of number of sites included within the  surveys, continued to increase.  

 

The number of non‐pups counted declined almost linearly through the 1980s  so that, by 1990 <50% of the numbers observed at the peak in 1980 were being  counted (Figure 3a). However, from 1990, the total number of non‐pups has  remained stable and the apparent observation effort based on the number of  sites included in the counts has also changed relatively little through this  time. 

 

The number of pups observed did not begin a sustained decline until after  1985, and suggested a roughly 5‐year delay between declines in non‐pup  abundance  and  declines  in  pup  abundance  (Figure  3d).  This  decline  continued until about 2000 and thereafter numbers counted have increased at  about the same rate as the previous decline. The rapid increase in the number  of sites surveyed for pups since 2000 partly reflects greater observation effort  but it also reflects a reclassification of some sites into a larger number of  smaller units. 

  

(10)

The confidence limits  around  the  mean  estimate  narrowed  through  time  reflecting the increasing accuracy of the counting  methods used and the  relative level of uncertainty was greater for pups than non‐pups. Thus, based  on this account, the total number of non‐pup Steller sea lions within Alaska  and British Columbia is between 130,000 and 150,000. The trends in these  estimates follow those for the observed numbers.  

 

The “pup ratio” before 1980 was excluded as unreliable (Fig. 3g). These data  suggest that relative productivity  increased through the 1980s,  when the  population was in decline. The pup ratio then declined through the 1990s  when the population had stabilised and began to increase again after 2000.    

The Eastern and Western Distinct Population Segments (Figs. 3b, 3c, 3e & 3f)  followed roughly opposite trends (Fig. 4). The rapid decline in abundance  through the 1980s in the WDPS meant that the population reached about 20%  of its peak size and it has shown a much slower overall decline since then  (Fig.  3c).  The  decline  in  pup  numbers  in  the  western  segment  of  the  population lagged behind the change in the population as a whole (Fig. 3f)  and this is reflected in the increasing pup ratio through the 1980s. The pup  ratio in the western population segment then declined rapidly between about  1990 and 1997 and has remained unchanged at an intermediate level, or has  shown a slight overall increase (Fig. 3i). 

 

In contrast to the western segment, the number of non‐pups and pups in the  eastern segment has shown a near‐monotonic increase since before 1980 (Figs.  3b & 3e). The pup ratio in the eastern segment declined through the 1980s  (Fig. 3h), at a time when the pup ratio in the west was high or increasing and  when the non‐pup portion of the population was in rapid decline. The pup  ratio in the east has remained relatively low or increased slightly since 1990,  but at a level equivalent to the pup ratio in the western population segment in  recent years. The apparent low pup ratios in the eastern population segment  during the early 2000s could have been caused by unaccounted bias within a  single survey.  

 

[Figure 3 here]   

[Figure 4 here]   

Rate of increase (λ) and the distribution of λ   

(11)

leptokurtic. Although this type of distribution could potentially be modelled  using the Parieto or Generalised Extreme Value distributions, to avoid  additional uncertainty due to model fitting, bootstrap re‐sampling from the  empirical distribution was used to model future population growth at each  site. 

 

[Figure 5 here]   

However, the rate of increase appeared to be affected by population size in  that increasing population size resulted in lower rates of increase (Krukal‐ Wallis, Chi‐square= 46.07, df=10, p<0.001). Population size had a particularly  strong effect upon the variance in λ. This was mainly because of high 

variability in λ at low population sizes presumably because of an increasing  effect of immigration and emigration and stochasticity in the data. 

Consequently, population size was used as a covariate in the choice of rates of  increase to model future population growth (see Equation 4).  

 

There was strong evidence that the rate of increase at individual sites was  dependent upon the rate of increase at the previous time of measurement  (Fig. 6). This autocorrelation was also included in population projections.   

[Figure 6 here]   

Future trends in abundance   

Model 1   

(12)

included here result in the extinction of the populations (Models 1 and 1c;  Figs. 7b, 7d and 7f). The terminal size of the population as a whole (Fig. 7a)  and of the western stock (Fig. 7c) continued to increase as additional data  were added, reflecting the addition of information about the population as it  has stabilised through time (Figs. 3a and 3c) and suggesting that this period of  stability is increasing confidence that the population is robust to extinction.  This analysis suggested that the predicted risk to the population will be  relatively insensitive to the addition of new data.  

 

Model 2   

The results of population projections using Model 2, which included temporal  correlation  and  spatial  correlation,  are  shown  in  Figure  8.  Overall,  the  addition of correlation increased the probability that the population would  not meet the conservation objective but this effect was only present in Model  2a (Fig. 8a, 8c & 8d) and not in Models 2b and 2c, and the present probability  of not meeting the conservation objective was very low. Adding density limits  produced an increased probability that the populations would not meet the  conservation objective and this is illustrated by the pattern in Figure 8c where  even the eastern population segment failed to meet the conservation objective  up to 1995. As with Model 1, the total terminal populations after 100 years  were predicted to increase to a roughly constant level, showing that the  prediction appears to be robust to the duration of the time series used to  derive the sample distributions of λ.  

 

Use of the time series from 1990 (Phase A in the management history, Figs 8b,  8d and 8f) showed slightly elevated terminal populations compared with the  scenarios  using  the  complete  time  series.  The  terminal  population levels  derived using only the data from Phase B of the management history (post  2000) were similar to those derived from the distribution of λ from Phase A of  the management history. When the population changes during Phases A and  B were used, all scenarios suggested that the population met the conservation  objective. 

 

[Figure 7 here]   

[Figure 8 here]   

Discussion   

(13)

combinations of assumptions, including reasonable estimates of uncertainty  in data, that it is possible to derive a coherent assessment that may release  managers from the yoke of over‐precaution (Gillespie 2007). 

 

Observation process   

Count data contained errors only some  of which  have been  taken in  to  account in past analyses of population trends (e.g. NMFS, 2008; Fritz et al.,  2008). Past analyses have either accepted count data without error or with  generalised error terms used when fitting models (e.g. Winship and Trites,  2006; Wolf and Mangel, 2008). The error defined here was approximately log‐ normal (Fig. 2) but the mean and variance of this distribution will vary with  the  counting  methods  used  and has changed through  time.  Overall,  the  present  analysis  suggests  that  past  approaches  to  understanding  the  population dynamics of the Steller sea lion have generally underestimated the  uncertainties within the raw population data. 

 

There has been an accumulation in the number of sites surveyed through  time. We cannot be sure what proportion of this accumulation reflects the  dispersal process as sea lions move to occupy new rookeries and haulouts and  what  proportion  represents  increasing  diligence  on  the  part  of  those  conducting surveys. However, it is unlikely that the relative number of sites  surveyed between the start and end of the time series (Fig. 3) is directly  proportional to the observation effort. 

 

Data considerations   

Time‐series count data from marine mammals are frequently complex and  difficult to interpret mainly because it is often difficult to carry out truly  synoptic  surveys  of  widely  spread  marine  mammal  populations,  not  all  animals are available to be surveyed, the relationship between the observed  number and the true number is often obscure and difficult to assess, and there  are  often  missing  values  caused  by  stochastic  factors  such  as  weather,  funding, equipment failure, platform availability and, in the case of the Steller  sea lion, withdrawal of permits to conduct surveys. More often than not, those  involved in surveys have to make a leap of faith that the numbers they count  are at least internally consistent because quantitative assessment of all the  errors that could occur is extremely difficult. However, the type of post‐hoc  assessment  of  the  scale  of  error  applied  here  can  provide  additional  information that is relevant to management.  

 

(14)

regional focus that shifted between years, often by excluding the data from  the assessment of the performance of conservation measures (e.g. NMFS,  2008). However, even in the present exampe the data set did not include sites  from the whole population: data from Washington, Oregon or those from  Russia were not included within the NMFS data base. It would be simple to  include these in future if data were made available at the level of individual  sites. Lack of these data is unlikely to have seriously affected the outcome of  this analysis because these regions make a comparatively small contribution  to the overall population (Pitcher et al., 2006; NMFS, 2008). Future synoptic  analyses of the Steller sea lion population would be simplified if all data  holders could contribute to a common data base. 

 

The analysis also allowed the data to dictate the cluster structure rather than  geography,  genetics  or  past  perceptions  of  population  sub‐divisions.    A  number  of  analyses  have  sought  to  sub‐divide  the  population  demographically,  geographical,  politically  and  using  genetics.  O’Corry‐ Crowe et al., (2006) showed high  levels  of  mitochondrial DNA diversity  within Steller sea lions but, because of the recent trajectory of the population,  it is  not possible to know  whether the  distribution  of haplotypes in the  population  is  a  cause  or  a  consequence  of  these  demographic  changes.  Consequently, the present study has not made any underlying assumptions  about the structure of the population. However, because of the historical  management approach taken to Steller sea lions, the effects of considering the  eastern and western segments separately has been investigated, but there  seems to be no a priori reason, other than historical precedence, to view these  population segments as distinct. 

 

Historical trends in abundance   

(15)

lion numbers, even though there is little evidence for this within the available  data. After 1980, the non‐pup population declined consistently for 10 years  from a high of ~312,000 in 1980 to a low of ~135,000 in 1990, an annual rate of  decline of 8%. There is no evidence of a significant decline or increase in the  overall  non‐pup  population  since  this  time.  However,  local  or  regional  dynamics may differ (e.g. York, 1994; Trites and Larkin, 1996) meaning that it  is  difficult  to  draw  conclusions  about  population  status  based  upon  regionally‐based surveys or assessments focussed upon sub‐regions. 

 

There are potentially important implications of these historical data for setting  management objectives. It appears that the population size in 1980 could have  been  a  peak  and  could  have  been  greater  than  the  long‐term  carrying  capacity. Consequently, the return of the population since 1990 to a level  similar to that measured in the 1960s may represent a level that is closer to the  long‐term mean carrying capacity. This suggests that management objectives  could be most usefully focused upon maintaining the current population level  rather than attempting to “recover” the population towards an historic high  (NMFS, 2008), unless it can be shown that the environment has returned to  the conditions of the 1970s (see Trites et al., 2006).  

 

Overall, the population declined in the west and increased in the eastern part  of its range (Fig. 3). While data from genetics, mark‐recapture, and satellite  tagging (Raum‐Suryan et al., 2002; O’Corry‐Crowe et al., 2006; NMFS, 2008;  Lander et al., 2009) do not suggest that there are regular movements of  individuals from west to east, it remains likely that these opposing trends  reflect a re‐distribution of favoured habitat and a shift in the distribution of  food. The pup ratios (Fig. 3) may indicate changing population productivity  but they could also indicate movement of non‐pups, most likely juveniles. It  may be significant that the pup ratios in the eastern segment of the population  declined at the same time as they increased in the western segment and at a  time when the absolute size of the non‐pup population in the eastern segment  of the population began to increase (Fig. 3h compared with Fig. 3i and Fig. 3f).  Rather than interpreting these as changes caused by internal dynamics within  the eastern and western segments of the population, these could indicate  recent emigration of juveniles from the western segment with subsequent  recruitment in to the eastern segment. This hypothesis could be tested by  reassessing the genetics data against the hypothesis generated by the present  study, although since few samples are likely to be available that pre‐date the  changes  in  the  1980s  even  this  may  be  inconclusive.  The  outcome  has  implications for the approaches to management of the Steller sea lion as two  separate stocks because of the effects that dispersal could have on meeting  management objectives (Taylor, 1997).  

(16)

Some features of the population data may reflect the potential causes the  decline in the Steller sea lion population during the 1980s. The lag of 5 years  between the start of the decline in pups compared to adults and the increase  in the pup ratio through the same period supports the hypothesis (York, 1993;  Holmes and York, 2003) that the decline through the 1980s was largely the  consequence of low juvenile survival, but it could also have been caused by  the emigration of juveniles (see above). This trend appears to have been  driven by changes in the west of the range.  In other words, the time lag in the  decline in pup production was probably a consequence of the loss of females  recruiting to the adult population and the increasing pup ratio in the early  1980s was probably because adults remained relatively unaffected. However,  the ratio of pups in the population then declined and this suggests that adult  fecundity declined through the 1990s, possibly as a delayed effect of the  processes going on in the 1980s. Nevertheless, the subsequent increase in the  pup ratio, with the apparent increase in the non‐pup population, suggests  that fecundity is once again recovering. This conclusion contrasts with that of  Holmes et al., (2007) who suggest that fecundity is lower than expected and  probably warrants further investigation. Differences may be caused by the  smaller spatial scales used by Holmes et al., (2007) and we know that the  population dynamics can be volatile at these scales (York, 1994; Trites and  Larkin, 1996). 

 

Scenarios for future trends   

(17)

VanBlaricom, 2001;  NMFS, 2008), even though genetic studies have tended to  indicate  that  these  sub‐sections  of  the  population  are  not  freely  mixing  (Bickham et al., 1998; O’Corry‐Crowe et al., 2006; Hoffman et al., 2006) and, as  indicated by the present study, they may not be separate. Consequently,  making the assumption that the eastern and western segments are freely  mixing  sub‐populations  is  likely  to  result  in  an  unrealistically  inflated  estimate of the extinction probability calling in to question the results of some  past risk assessments of the Steller sea lion population. 

 

Although there was some level of density dependence included in the model,  because the mean value of  λ declined as population size increased, the only  explicit form of density regulation in these models was the upper limit set on  the  number  of  sea  lions  that  could  be  present  on  each  site.  This  was  introduced as an additional stochastic variable so the predictions will have  accounted for uncertainty in the effects of density. There is no information  from  Steller  sea  lions  about  how  density‐dependent  regulation  actually  operates but the overall effect of limiting the total number of sea lions within  a site is likely to be a reasonable surrogate.  

 

There are reasons to believe that the distribution of  λ was not stationary.  Inspection of the population trends in Figure 3 suggest that a different set of  conditions applied to the population before and after 1980 and before and  after 1990. The threshold at 1990 is further supported by the introduction of  extensive conservation measures at that time, and further measures were  introduced after 2000  (NMFS,  2008). Consequently,  if it is  assumed  that  management approaches similar to the current conservation measures are  maintained, then repeating the population projections using the distribution  of  λ from after 1990 and after 2000 are likely to provide a more realistic  prediction  of  future  risks.  This  demonstrated  that  the  Steller  sea  lion  population  as  a  whole,  or  if  considered  in  the  two  segments,  met  the  conservation objectives (Fig. 7b, 7d, 7f, 8b, 8d and 8f).  

 

Implications for conservation actions   

(18)

undertaken to date have either been successful or neutral in their effect. Even  if one takes the most precautionary approach by assuming that management  actions have had no positive effect the best risk models to apply would be  Models 1a and 2a that have density limits in place. Both of these demonstrate  compliance with conservation objectives.  

 

General conclusions 

Two general messages for conservation can be derived from the specific  example of the Steller sea lion. First, the present study has demonstrated the  that the success of management can be assessed by updating analyses of risk  with new data within a stochastic framework, using scenarios built upon the  empirical  distributions  of  directly  measured  population  indicators.  This  contrasts with approaches using complex process models of the population or  by the making assessments based only upon the latest information, which has  often  been  the  case for the Steller  sea lion.  The  integration  of historical  information in to a framework that makes few unsupported assumptions and  that  examines  any  assumptions  through  the  stochastic  structure  of  the  approach and by the exploration of scenarios is open to modification and  update in a manner that can engage with stakeholders and address, and test,  their concerns. Second, considering that there will be cost‐benefit trade‐offs  associated with conservation measures, the conservation benefits accruing  from additional management actions could be negligible. For example, in the  case of the Steller sea lion continuation of current management would appear  to be justified but the addition of new management bringing additional social,  economic or implementation costs would appear not to be justified. Without  ongoing assessment of the likelihood of management meeting conservation  objectives – which has not happened with the Steller sea lion as new data  have been obtained ‐ it is difficult to make an appropriate assessment of the  cost‐benefit  trade‐offs of future management policy. Lack of this type of  assessment means that uncertainty in decision‐making is not reduced as much  as it could be and this encourages unnecessary conflict amongst stakeholders  about future policy and it does not “tame” the problem. Consequently, the  approach examined in the present study has the potential to both reduce  conflict amongst stakeholders and to provide a mechanism for exploring  future policy options based upon experience. 

 

Acknowledgements 

(19)
(20)

References 

 

Angliss,  R.P.,  Silber,  G.R.,  Merrick,  R.  2002.  Report  of  a  workshop  on  developing  recovery  criteria  for  large  whale  species.  NOAA  Technical  Memorandum NMFSF/OPR‐21. 

 

Bickham, J. W., Loughlin, T.R., Calkins, D. G., Wickliffe, J. K., Patton J.C.,  1998. Genetic variability and population decline in Steller sea lions from the  Gulf of Alaska. J. Mammal. 79, 1390‐1395. 

 

Brook B.W., OʹGrady J.J., Chapman A.P., Burgman M.A., Akcakaya H.R.,  Frankham R., 2000. Predictive accuracy of population viability analysis in  conservation biology. Nature 404, 385‐387. 

 

Chumbley, K.J., Sease, J., Strick, M., Towell, R., 1997. Field studies of Steller  sea lions (Eumetopias jubatus) at Marmot Island, Alaska, 1979 through 1994.  U.S. Dep. Commer., NOAA Tech, Memo. NMFS‐AFSC‐77, 99pp.  

 

DeMaster, D., Angliss, R., Cochrane, J., Mace, P., Merrick, R., Miller, M.,  Rumsey, S., Taylor, B., Thompson, G., Waples, R., 2004. Recommendations to  NOAA Fisheries: ESA Listing Criteria by the Quantitative Working Group.  NOAA Technical Memorandum NMFS‐F/SPO‐67. 

 

Dennis, B., Minholland, P.L., Scott,  J.M., 1991. Estimation of  growth and  extinction parameters for endangered species. Ecol. Monogr. 61: 115‐143.   

Freeman, M.M.R., 2008. Challenges of assessing cetacean population recovery  and conservation status. Endang. Species Res. 6, 173‐184. 

 

Fritz, L., Lynn, M., Kunisch, E., Sweeney, K. 2008. Aerial, ship and land‐based  surveys of Steller sea lions (Eumetopias jubatus) in Alaska, June and July 2005‐ 2007. NOAA Technical Memorandum NMFS‐AFSC‐183. 

 

Gillespie, A. 2007. The precautionary principle in the Twenty‐First Century: a  case study of noise pollution in the ocean. Int. J. Mar. Coast. Law 22, 61‐87.   

Gerber, L. R., VanBlaricom, G.R., 2001. Implications of three viability models  for the conservation status of the western population of Steller sea lions  (Eumetopias jubatus). Biol. Conserv. 102, 261‐269. 

 

(21)

 

Goldsmith, J.R., 1969. Air pollution epidemiology. A wicked problem, an

informational maze, and a professional responsibility. Arch. Environ. Health 18, 516-522

 

Hennen, D.R. 2006 Associations between the Alaska Steller sea lion decline  and commercial fisheries. Ecol. Appl. 16, 704‐717. 

 

Hoffman, J. I.,  Matson, C.W., Amos, W., Loughlin, T.R., Bickham, J.W., 2006.  Deep genetic subdivision within a continuously distributed and highly vagile  marine mammal, the Steller’s sea lion (Eumetopias jubatus). Mol. Ecol. 15, 2821‐ 2832 

 

Holmes,  E.E.,  Fritz,  L.W.,  York,  A.E.,  Sweeney,  K.  2007.  Age‐structured  modelling reveals long‐term declines in natality of western Steller sea lions.  Ecol. Appl. 17, 2214‐2232. 

 

Holmes, E.E., York, A.E. 2003. Using age structure to detect impacts on  threatened populations: a case study with Steller sea lions. Cons. Biol. 17,  1794‐1806. 

 

Jentoft, S. and Chuenpagdee, R. 2009. Fisheries and coastal governance as a  wicked problem. Marine Policy 33, 553–560. 

Lander, M. E., Loughlin, T.R., Logsdon, M.G., VanBlaricom, G.R., Fadley, B.S.,  Fritz, L., 2009. Regional differences in the spatial and temporal heterogeneity  of oceanographic habitat used by Steller sea lions. Ecol. Appl. 19, 1645‐1659.  

Loughlin, T. R., Perlov, A.S., Vladimirov, V.A., 1992. Range‐wide survey and  estimation of total number of Steller sea lions in 1989.  Mar. Mamm. Sci. 8,  220‐239. 

 

Loughlin, T. R., Rugh, D.J., Fiscus, C.H. 1984. Northern sea lion distribution  and abundance: 1956‐1980. J. Wildl. Manage. 48, 729‐740. 

 

Loughlin T.R., Perlov A.S., Vladimirov V.A., 1992. Rangewide survey and  estimation of total number of Steller sea lions in 1989. Mar. Mamm. Sci. 8,   220–239. 

Melbourne, B.A., Hastings, A., 2008. Extinction risk  depends strongly on  factors contributing to stochasiticy. Nature 454, 100‐103. 

(22)

National Marine Fisheries Service. 2008. Recover plan for the Steller sea lion  (Eumetopias  jubatus).  Revision.  National  Marine  Fisheries  Service,  Silver  Spring, MD. 325 pp. 

National Research Council 2003. The decline of the Steller sea lion in Alaskan  waters: untangling food webs and fishing nets. National Research Council,  Washington , D.C.. 216 pp. 

O’Corry‐Crowe,  G.,  Taylor,  B.L.,  Gelatt,  T.,  Loughlin,  T.R.,  Bickham,  J.,  Basterretche,  M.,  Pitcher,  K.W.,  DeMaster,  D.P.,  2006.  Demographic  independence along ecosystem boundaries in Steller sea lions revealed by  mtDNA analysis: implications for management of an endangered species.  Can. J. Zool. 84, 1796‐1809. 

Olesiuk, P.F., 2008. Abundance of Steller sea lions (Eumetopias jubatus) in  British Columbia. Canadian Science Advisory Secretariat, Research Document  2008/063, 29pp. 

Olesiuk, P.F., Calkin, D.G., Pitcher, K.W, Perryman, W.L., Stinchcomb, C.,  Lynn, M., 2008. An evaluation of Steller sea lion (Eumetopias jubatus) pup  counts from 35mm oblique images. Canadian Science Advisory Secretariat,  Research Document 2008/064, 42pp. 

Pascual, M.A, Adkison, M.D., 1994. The Decline of the Steller Sea Lion in the  Northeast Pacific: Demography, Harvest or Environment? Ecol. Appl. 4, 393‐ 403. 

Pelletier, F., Clutton‐Brock, T., Pemberton, J., Tuljapulkpar,  S. & Coulson, T.,  2007.  The  evolutionary  demography  of  ecological  change:  linking  trait  variation and population growth. Science 315, 1571‐1574. 

Pitcher, K.W., Burkanov, D.G., Calkins, D.G., LeBoeuf, B.J., Mamaev, E.G.,  Merrick, R.L. & Pendleton G.W., 2001. Spatial and temporal variation in the  timing of births of Steller sea lions. J. Mammal. 82, 1047‐1053. 

Pitcher, K.W., Olesiuk, P.F., Brown, R.F., Lowry, M.S., Jeffries, S.J., Sease, J.L.,  Perryman,  W.L.,  Stinchcomb,  C.E.  &  Lowry,  L.F.  2006.  Abundance  and  distribution  of  eastern  North  Pacific  Steller  sea  lion  (Eumetopias  jubatus)  population. Fish. Bull. 105, 102‐115. 

(23)

Sease, J.L., Gudmundson, C.J. 2002. Aerial and land‐based surveys of Steller  sea lions (Eumetopias jubatus) from the western stock in Alaska, June and July  2001 and 2002. U.S. Dep. Commer., NOAA Tech. Memo. NMFS‐AFSC‐131,  145pp. 

Taylor, B.L 1997. Defining “population” to meet management objectives for  marine mammals. Mar. Mamm. Sci. 3, 49‐65. 

 

Trites, A. W., Larkin, P.A. 1996. Changes in the abundance of Steller sea lions  (Eumetopias jubatus) in Alaska from 1956 to 1992: how many were there?  Aquat. Mamm. 22, 153‐166. 

 

Trites, A. W., Miller, A.J., Maschner, H.D.G., Alexander, M.A., Bograd, S.J.,  Calder, J.A., Capotondi, A., Coyle, K.O., Lorenzo, E.D., Finney, B.P., Gregr,  E.J., Grosch, C.E., Hare, S.R., Hunt, G.L., Jahncke, J., Kachel, N.B., Kim, H.‐J.,  Ladd, C., Mantua, N.J., Marzban, C., Maslowski, W., Mendelssohn, R.,  Neilson, D.J., Okkonen, S.R., Overland, J.E., Reedy‐Maschner, K.L., Royer,  T.C. Schwing, F.B., Wang, J.X.L., Winship, A.J., 2006. Bottom‐up forcing and  the decline of Steller sea lions in Alaska: assessing the ocean climate 

hypothesis. Fish. Oceanog. 16: 46‐67. 

Winship, A.J., Trites, A.W., 2006. Risk of extirpation of Steller sea lions in the  Gulf of Alaska and Aleutian Islands: a population viability analysis based on  alternative hypotheses for why sea lions declined in western Alaska. Mar.  Mamm. Sci. 22, 124‐155. 

 

Wolf, N., Mangel, M., 2008. Multiple hypothesis testing and the declining‐ population paradigm in Steller sea lions. Ecol. Appl. 18, 1932–1955.    

York, A. 1994., The population dynamics of the northern sea lions, 1975‐85.  Mar. Mamma. Sci. 10, 38‐51. 

 

(24)

Figure Legends   

Figure 1.  The frequency distribution (histogram) of the coefficient of 

variation found for repeated counts of non‐pups at the same site in the same  breeding season. The skewed form of the distribution meant that counting  error was modelled using a log‐normal distribution (solid line plotted as a  proportional frequency scaled to the observed frequency). The geometric  mean was 0.280 (sd = 2.492). 

 

Figure 2.  The frequency distribution of Ntrue for non‐pup counts expressed as  a proportion of Nobs for non‐pup counts. 

 

Figure 3. Changes in the observed number of non‐pup (a, b, c) and pup (d, e,  f) Steller sea lions at rookeries and haulouts during the June‐July pupping  season (shown as a broad grey line to reflect that there is uncertainty about  these numbers). Log‐linear interpolation with Weiner diffusion was used to  account for missing values. The dots show equivalent numbers adjusted for  errors in the observation process. The solid lines above and below these dots  show ± 95% confidence intervals around these mean values. The dashed line  shows the number of sites included in the estimation during each year. In  panels g, h, and i the ratio of pups in the population to non‐pups is shown ± 1  SD. The shaded blocks show the two phases of conservation management of  Steller sea lions. 

 

Figure 4. The relationship between the total number of Steller sea lions  estimated within in the western and eastern parts of their range. Data from  1980‐2006. 

 

Figure 5. The frequency distribution of λ for non‐pups at rookery sites during  June and July across all sites irrespective of population size (n=2874). 

 

Figure 6. The relationship between the rate of increase at each site and the  change in the rate of increase the next time it was measured. Extreme values  at each end of these distributions are attributable to fluctuations at small  population size, which was a significant co‐variate in this relationship. Ln  Rate difference = ‐0.0729‐1.2138ln(λ); r2=0.642.  

 

(25)

illustrate how the predictions evolved as new data were collected. The  probability of extinction during the future 100 years is shown as dots and the  terminal population size is shown as a mean (white lines) ± 1 standard 

deviation (shaded regions). The result of running the models without density  limits at individual sites (light grey shading, grey dots) is contrasted with  running the models using density limits (dark grey shading, black dots). The  projections using Model 1b used historical time‐series that included data  collected after 1990 when management measures were introduced to promote  conservation of the Steller sea lion (phases A & B in Fig. 4). The projection  using Model 1c used historical time‐series from 2000 to 2006 (phase B in Fig.  4) and the output is shown as a single shaded square (± 1 standard deviation)  for the predicted terminal population size and an unshaded square to show  the probability of extinction. The output for Model 1c with density limits in  place is not shown. EDPS signifies the Eastern stock of Steller sea lions and  WDPS signifies the western stock. 

 

Figure 8. The evolution of population projections for 100 years in to the future  using Model 2a (panels a, c and e), and Models 2b and 2c (panels b, d and f).  Refer to the caption for Figure 7 for further details about the meaning of each  symbol.

(26)

 

      

   

Table 1. Definitions of the different population risk analyses undertaken. All  of these scenarios were investigated with and without density limits. 

  Model 1 Model 2 

  a  b  c  a  b  c 

Spatial clustering  included 

  9 

Temporal correlation  included 

9 9 

Basic data at the scale of  rookeries and haulouts  (June/July) 

9 9 

Sampled λ from  empirical distribution  across the all years 

9     9    

Sampled λ from  empirical distribution  across phase A and B  only (post 1990) 

  9     9   

Sampled λ from  empirical distribution  across B only (post 2000)

    9     9 

Results modified to  reflect the observation  process, including error  and bias 

(27)
(28)
(29)
(30)
(31)
(32)

Assessing

 

the

 

effectiveness

 

of

 

conservation

 

measures

 

for

 

the

 

Steller

 

sea

 

lion

 

(

Eumetopias

 

jubatus

)

 

 

Supplementary

 

material

 

I.L.

 

Boyd

 

Sea  Mammal  Research  Unit,  Scottish  Oceans  Institute,  University  of  St  Andrews, St Andrews KY16 8LB, UK. ilb@st‐andrews.ac.uk 

 

Source of error within historical counts of Steller sea lions   

1. Incomplete coverage of the region by photography or by direct observation  which  excludes  portions  of  the  site  from  a  survey.  This  is  likely  to  be  particularly  important  in  terrain  such  as  complex  coastal  topography.  Although colonies of Steller sea lions tend to be reasonably well defined  geographically, pre‐conceptions of the extent of colonies could lead to some  parts of colonies being missed, or some sites being missed altogether, if they  have only recently formed and are not included within the survey route. This  problem applies to all types of assessment methods. Aerial photographic  methods have the disadvantage that it is not possible to link the counting of  animals in real time to the process used to ensure there is complete coverage  of the site.  Oblique  aerial photographs  are  also not  geo‐referenced  with  respect to one‐another meaning that it is not possible to check post‐hoc if  some  regions  within  the  site  have  been  missed.  Other  direct  counting  methods where there is a direct linkage between the counting process and the  coverage process may be less susceptible to missing regions within sites but  could also be constrained by an incapacity to observe some regions within  sites by the characteristics of the topography. It is very difficult to know the  extent to which this type of error can affect counts. Consequently, a broad  range has been allocated in Table 1 and these have been varied according to  an  assessment  of how easy  it  would be to  ensure there was  systematic  coverage from sites using each method. 

 

(33)

search. Three main sub‐processes will operate as a result of observability  issues: 

(i)  Misclassification.  In  general,  misclassification  is  likely  to  be  comparatively  low  because  of  the  course  classification  process  (between  “pups” and “non‐pups”) and because of the spatial separation of pups on  rookeries from juveniles which are likely to be the main source of confusion  with pups. 

(ii)  False positive. This occurs when an individual is recorded as being  observed when it is not a Steller sea lion. False positives may occur because of  confusion between animals and topographic features or other species, such as  California sea lions  where  ranges overlap, because of  poor photographic  quality  or  poor  viewing  conditions  involving  low  light  levels  or  an  unfavourable aspect. It may also occur when there is double‐counting of  animals because of undetected overlap between photographs. 

(iii)  False negative. This occurs when an individual is not observed when it  is actually present. In general, this is likely to have a higher prevalence than  false positives. It can occur because of poor photographic quality resulting in  loss  of  definition,  poor  viewing  aspect,  topographic  features  that  shield  animals from view, larger animals obscuring the view of smaller animals.  It  is  difficult  to  fully  quantify  misclassification,  false  positive  and  false  negative counts but they are likely to be highly site‐, method‐ and time  dependent. They will also vary between pups and non‐pups. The ranges  applied in Table 1 are best guesses at the level of this type of error. 

 

3. Variance due to counters. Even in closely controlled conditions, different  individual observers, whether counting photographs or making direct counts,  will observe different numbers of animals. Using data from Fritz et al. 2008, it  is possible to show that the effects of the counter on the numbers counted  involved an average error of 0.9% for digital photography and 0.2% for large  format film photography.   Binomial tests show that the difference between  digital  and  film  photography  when  carried  out  using  exactly  the  same  methods in every other way is significant (p<0.001). We would expect digital  and large‐format photography to have minimised counter error and indeed  the levels of error in this case are small. However, this also shows that, there  is method‐dependency in the counting error even for these highly refined  survey methods. We would expect counter error to be considerably greater  for the other counting methods and the error allocated to this source has been  scaled in relation to the ease of counting for counters (Table 1) 

 

(34)

reported  among  sites  counted  4‐11  days  apart  was  from  0.029  to  0.044  (representing a range of count variation of 5%‐10%) depending upon the  region  considered  (Sease  and  Gudmundson  2002).  Although  these  CVs  capture counter variation as well as variation caused by differences in the  timing of surveys, they represent an 11‐day segment of the overall survey  period used for Steller sea lions of about 30 days. Pitcher et al. (2001) reported  that 90% of births at any specific site occur within 25 days and that the mean  birth date ranges from 4 June to 21 June. Clinal variation in birth date, as well  as inter‐annual variation within sites of as much as 10 days, also occur.  Consequently, additional variance is likely because of the timing of surveys in  relation to the ambient seasonality at each site. For example, applying the  results from Pitcher et al. (2001) to the surveys of Sease and Gundmundson  (2002), in which pups were surveyed from 22 June to 9 July, shows that at  some sites ~75% of pups could have been born at the time of surveying.  Although the CVs provided by Sease and Gundmundson (2002) suggest this  was not the case, these only applied to counts of non‐pups.   Olesiuk (2008)  considered that 98‐100% of birth would have occurred at the time of the  surveys conducted in British Columbia but no variance has been attached to  this estimate and it is unclear how timing affected the number of non‐pups  counted; CVs of 5‐10% were present within counts irrespective of any effects  of bias caused by timing or date dependency. 

 

Chumbley et al. (1997) also quote CVs of overview counts (count made of  beaches from vantage points)   that were 8‐12% during the period of peak  abundance of non‐pups at two beaches on Marmot Island but were 15‐40% at  a third beach. Chumbley et al. (1997) also compared directly between counts  made from vantage points with those made using oblique aerial survey and,  when counts were made simultaneously estimated that vantage point counts  were 22% lower than the aerial survey counts suggesting a bias in vantage  point counts. 

 

5. Terrain dependency. Since the CVs supplied by Sease and Gudmundson  (2002) were derived from repeated counts of the same site, they say nothing  about variation caused by different forms of terrain. Steller sea lions breed on  many different forms of coast and some features of the terrain may lead to  reductions  in  the  number  of  sea  lions  counted.  This  effect  needs  to  be  distinguished in some cases from the effects resulting from low observability,  for  example  because  animals  are  obscured  by  others,  because  they  are  obscured by rocks or overhanging cliffs, or because of poor image quality.  Although under some types of observation methods in Table 1, terrain effects  have  been  grouped  with  the  observability  of  animals,  in  others,  it  was  considered necessary to separate these for photographic methods. 

(35)

A further class of estimation method has also been used on Steller sea lions.  This is largely undefined but will likely vary from counts made visually and  with  some  level  of  systematic  coverage  to  counts  made  using  a  visual  reference of the total number of animals observed without carrying out a  count of individuals (as could happen when flying past a site). A high level of  variation has been allocated to these methods with an assumption that there  was generally an under‐estimation of the total number, mainly because of the  combined effects of all these other sources of error already listed. 

   

Modelling spatial and temporal correlation between sites   

The objective of the analysis to determine spatial correlation was to define the  extent  to  which  the  future  trends  at  each  site  could  be  modelled  independently or as part of a cluster of sites. The complexities of the data  variance‐covariance matrix, due to missing values, did not permit the use of  standard statistical procedures. As a result a multiple regression approach  was used to cluster sites based upon congruence between the value of the  historical population trajectories at each site. This approach made use of the  relationship: 

y S

b = −1         5. 

Where S was the i x i symmetrical matrix containing the sum of squares‐sum  of products matrix for a set of sites defined as the independent variables in a  multiple regression. The vector y of length was the sum of products for the  site designated as the dependent variable. In each case, the years included in  the data set were those in which the sites in contained no missing values  during the years in y when there were also no missing values. The number of  sites included as independent variables to derive S was defined to be less than  the number of years represented by the data. The minimum number of years  of data required for a site to be included was 6. In order to maximise the  power of this analysis log‐linear interpolation was also used to estimate the  number of animals present in years between counts and to reduce the effects  of  missing  data.  This  allowed  the  estimation  of  which  was  a  vector  containing the partial regression coefficients for each site designated as an  independent variable. 

 

(36)

terms of their  population dynamics, with either a positive  or a negative  relationship. 

 

References

Related documents

National Conference on Technical Vocational Education, Training and Skills Development: A Roadmap for Empowerment (Dec. 2008): Ministry of Human Resource Development, Department

Establishing an end-to-end certification process also helped with a seamless transition to building a testing center of excellence (TCoE) because, with a growing library of

organisasjonslæring, arbeidsplasslæring, uformell og formell læring, læring gjennom praksis, sosial praksis og så videre vil derfor være nyttige når man skal foreta en studie

The figure also gives an indication of the types of policy and program responses girls’ diversity requires: broadly based social policies and systems such as those for

• Follow up with your employer each reporting period to ensure your hours are reported on a regular basis?. • Discuss your progress with

4.1 The Select Committee is asked to consider the proposed development of the Customer Service Function, the recommended service delivery option and the investment required8. It

(1) Set up the control and adjustment point global and annual (1) Determine decision making requirements of internal stakeholders (2) Determine technical support to be

Through empirical methods, milestone values of specific speeds have been identified and are utilized to back- calculate estimated rotational speeds that yield maximum